Miten säädän apukaasun painetta paksujen levyjen laserleikkauksessa?

Miksi apukaasun paine on piilotettu muuttuja paksujen levyjen sorvauksessa

Tehokas lasersorvius näyttää taistelulta säteen tehon ja levyn paksuuden välillä, mutta apukaasuvirta usein ratkaisee voittajan. Paksuilla levyillä suihku poistaa sulaneen metallin leikkausaukosta, jäähtyy leikkauspintaa ja suojelee suutinta roiskeilta. Jos jokin näistä tehtävistä ei suoritu riittävästi, leikkauslaatu romahtaa nopeasti.

Liian alhainen paine jättää sulamattomia jäännöksiä leikkauksen alareunaan tai katkaisee levyn osittain. Liian korkea paine vääntää leikkausaukkoa, aiheuttaa vinoutumaa ja tekee reunasta karkean. 20 mm:n hiiliteräksisessä levyssä vain yhden barin muutos voi muuttaa leikkausreunan valmiiksi tuotantoon tai vaatii uudelleenleikkausta. ISO 9013, kansainvälinen lämpöleikkauslaadun luokittelustandardi, yhdistää reunaluokan prosessin vakautta, joten paineen säätö edistää toistettavaa tuotantoa. Siksi päästökaasun paineen säätö paksujen levyjen lasersuuttimessa vaatii enemmän kuin pelkän vilkaisun parametritaulukosta.

Kaasun valinta materiaalin mukaan

Kaasun valinta edeltää paine-asetusta. Happi on ensisijainen valinta paksuun hiiliteräkseen, koska eksoterminen reaktio lisää leikkausenergiaa. Kompromissina on hieman hapettunut leikkausreuna, joka yleensä vaatii puhdistusta ennen maalausta tai sinkitystä.

Typpi on puhtaampi vaihtoehto ruostumattomalle teräkselle ja alumiinille. Se tuottaa kiiltävän, oksideeton reunan, mutta se vaatii korkeampaa painetta ja suurempaa tilavuutta, koska leikkaus perustuu lähes kokonaan lasersäteeseen. Seka-kaasu ja puristettu ilma tasapainottavat reunalaatua ja kustannuksia.

Toiminnoissa, joissa leikataan laajaa materiaalisekoitetta, paikalla toimiva kaasun tuotantojärjestelmä poistaa pullojen vaihtamisen aiheuttaman hankaluuden. Raysoar tarjoaa seka-kaasujärjestelmiä (FCP/FCS), 99,99 % typpiä sisältäviä kirkasleikkausjärjestelmiä (BCP/BCE) ja puhtaasta ilmasta toimivia leikkausjärjestelmiä (PAP/PAB) useille tehoalueille.

Paineasetukset materiaalin ja paksuuden mukaan

Yleispätevää lukuarvoa ei ole, mutta alla annetut alueet tarjoavat käytännöllisen lähtökohdan kuitulaserleikkaukseen 6 kW:n ja 20 kW:n luokassa. Käsittele niitä perustana ja säädä tarkemmin suihkun, polttopisteen ja linssin tilan mukaan.

Korkeampi typpipaine ei aina ole parempi. Kun leikkausaukko on täysin tyhjennetty, ylimääräinen paine lisää pääasiassa kaasukustannuksia ja suuttimen kulumista. Tavoitteena on pienin mahdollinen paine, joka tuottaa lietteetön leikkausreuna.

Paineen säätäminen koneella

Aloita laitteistosta. Tarkista suihku suuttimen reiän kuluminen, varmista etäisyys työstöpinnasta ja varmista, että kaasulinjan suodattimet ovat puhtaat. Kulunut suutin muuttaa sileän suihkun epävakaaoksi sumuksi ja tekee kaikki paineet epäluotettaviksi.

Seuraavaksi lataa perusasetukset leikkausparametrien kirjastosta ja suorita testileike roskamateriaalilla. Tarkkaile alareunaa karsintapuutteiden ja yläreunaa pyöristymisen varalta. Jos leikkaus on siisti, mutta hitas, nosta painetta 0,5 bar:n välein typpikaasulla tai 0,1 bar:n välein hapella. Jos reuna muuttuu karkeaksi tai leikkausaukko laajenee, vähennä painetta.

Yhdessä tehtaan työssä kemikaalilaitteiden valmistajalla Etelä-Kiinassa tiimi kamppaili jatkuvasti 25 mm:n ruostumattoman teräksen alareunan karsintapuutteiden kanssa. Parametrilistassa suositeltiin 22 bar:n painetta, mutta tehdas käytti vain 18 bar:ia kaasun säästämiseksi. Paineen nostaminen 23 bar:iin ja sirronnutun suuttimen vaihtaminen poistivat karsintapuutteet ja vähensivät jälkikäsittelyä noin puoleen. Ratkaisu ei ollut lisätä laserin tehoa, vaan antaa kaasulle riittävästi voimaa suorittaa tehtävä.

Yleisimmät virheet ja vakaimpien kaasujen lähteet

Kaikkien materiaalien leikkaaminen samalla paineella on nopein tapa tuhlata kaasua ja tuhota leikkausreunoja. Kaasun puhtauden ja kastepisteen sivuuttaminen päästää kosteutta virtaukseen, mikä ilmenee epäennakoitavina leikkaustuloksina alumiinilla ja ruostumattomalla teräksellä. Tukkupaineen käyttö on riskialtista, koska pullojen paine laskee työvuoron aikana, jolloin viimeinen levy saattaa leikkautua eri tavalla kuin ensimmäinen. Vaurioitunut tai likainen suutin häiritsee kaasuvirran yhtenäisyyttä ennen kuin virtaus saavuttaa levyyn.

Paikan päällä oleva typen tai seoskaasun generaattori korjaa tarjonnan puolen. Sen sijaan että varataan pulloja ja seurataan paineen vaihtelua, kone hakee vakioista kaasua ohjatulla puhtaudesta ja paineesta. Korkeatehoiseen seosleikkaukseen suunnitellut järjestelmät, jotka soveltuvat laserien tehoihin 12–120 kW, kattavat koko paine- ja virtausalueen. Kirkkaaseen leikkaukseen teholle asti 30 kW riittää 99,99 % typen yksikkö, joka pitää reunat puhtaina ilman pullologistiikkaa. Alhaisemman tehon ilmaleikkaukseen alle 12 kW sopiva puhdasilma-järjestelmä korvaa pulloitetun typen ohuemmille työkappaleille.

Lopullinen tarkistusluettelo seuraavaa käyttökertaa varten

Ennen seuraavaa paksun levyjen leikkausta käy läpi tämän luettelon. Varmista, että kaasun tyyppi vastaa materiaalia. Aseta paine peruspaineeksi kyseiselle paksuudelle. Tarkista, että kaasun puhtaus ja kastepiste ovat määritettyjen rajojen sisällä. Tarkista suuttimen reikä ja vaihda suutin, jos reiän muoto on muuttunut soikeaksi tai reiässä on sulkupartikkeleita. Suorita testilevy ja tarkista leikkausreuna ennen koko levyn leikkaamista. Tarkista virtausmittarin lukema tavoitearvon mukaisesti, ei pelkästään painemittarin lukeman perusteella.

Teollisuuslaitokset, jotka leikkaavat erilaisia materiaaleja useilla vuoroilla, voivat vaihtaa säiliösyötöstä Raysoarin paikalliselle kaasun tuotantojärjestelmälle ja pitää paineen vakiona levyltä toiselle. Vakaa kaasu, oikea paine ja puhtaasta suuttimesta saadaan enemmän paksujen levyjen laadulle kuin laserin tehon nostaminen koskaan antaisi.